JPWO2003094271A1 - Coolant composition for fuel cell - Google Patents

Coolant composition for fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JPWO2003094271A1
JPWO2003094271A1 JP2004502391A JP2004502391A JPWO2003094271A1 JP WO2003094271 A1 JPWO2003094271 A1 JP WO2003094271A1 JP 2004502391 A JP2004502391 A JP 2004502391A JP 2004502391 A JP2004502391 A JP 2004502391A JP WO2003094271 A1 JPWO2003094271 A1 JP WO2003094271A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
coolant composition
conductivity
composition
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004502391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
江川　浩司
浩司 江川
直嗣 伊藤
直嗣 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shishiai KK
Original Assignee
Shishiai KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shishiai KK filed Critical Shishiai KK
Publication of JPWO2003094271A1 publication Critical patent/JPWO2003094271A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10—Liquid materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/20—Antifreeze additives therefor, e.g. for radiator liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/12—Oxygen-containing compounds
    • C23F11/122—Alcohols; Aldehydes; Ketones
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029—Heat exchange using liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

本発明は、燃料電池の冷却に使用される冷却液組成物に関し、詳細には低導電率、不凍性、及び燃料電池の冷却系統に使用されている金属、特にはアルミニウム系材料に優れた腐食防止性を有し、さらに長期の使用においても導電率が上昇しにくい燃料電池用冷却液組成物に関する。本発明の燃料電池用冷却液組成物であって、基剤と、前記冷却液組成物の導電率を低導電率に維持する添加剤とを含有しており、前記防錆添加剤が、基剤の酸化を抑制して、又は冷却システム内に溶出するイオンを封鎖して、前記冷却液組成物の導電率の上昇を防止する物質であることを特徴とするものである。The present invention relates to a coolant composition used for cooling a fuel cell, and in particular, has low conductivity, antifreeze, and excellent metal, particularly aluminum-based material, used in a fuel cell cooling system. The present invention relates to a coolant composition for a fuel cell that has corrosion prevention properties and is less likely to increase in electrical conductivity even when used for a long time. A coolant composition for a fuel cell according to the present invention, comprising a base and an additive for maintaining the electrical conductivity of the coolant composition at a low electrical conductivity. It is a substance that suppresses the oxidation of the agent or blocks ions eluted in the cooling system to prevent an increase in the conductivity of the cooling liquid composition.

Description

技術分野
本発明は、燃料電池、特には自動車用燃料電池の冷却に使用される冷却液組成物に関し、詳細には長期に亘って当該冷却液組成物を低導電率に維持すると共に不凍性、防錆性に優れる燃料電池用冷却液組成物に関する。
背景技術
燃料電池は、一般に発電単位である単セルを多数積層した構造のスタックとして構成されている。発電時にはスタックから熱が発生するので、このスタックを冷却するために数セル毎に冷却板が挿入されていた。
冷却板内部には冷却液通路が形成されており、この通路を冷却液が流れることにより、スタックが冷却されるようになっていた。
このように、燃料電池の冷却液は、発電を実行しているスタック内を循環してスタックを冷却するため、冷却液の電気伝導率が高いと、スタックで生じた電気が冷却液側へと流れて電気を損失し、該燃料電池における発電力を低下させることになる。
そこで、従来の燃料電池の冷却液には、導電率が低い、換言すれば電気絶縁性が高い純水が使用されていた。
ところが、例えば自動車用燃料電池など、間欠運転型燃料電池の場合、非作動時に冷却液は周囲の温度まで低下してしまう。特に氷点下での使用可能性がある場合、純水では凍結してしまい、冷却液の体積膨張による冷却板の破損など、燃料電池の電池性能を損なう恐れがあった。
また、自動車用燃料電池等の冷却システムを考慮した場合、軽量化の観点から、冷却板や熱交換器などにはアルミ系材料が使用されることが予測される。アルミ系材料は防錆性に乏しく、腐食を発生し易く、腐食が発生した場合、導電率が上昇することになる。
このような事情から、燃料電池、特には自動車用燃料電池の冷却液には、低導電性、不凍性、及び防錆性が要求される。
本発明者は、上記要求に対応することができる燃料電池用冷却液組成物について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至ったのである。
すなわち本発明は、長期に亘って当該冷却液組成物を低導電率に維持すると共に、不凍性、防錆性に優れる燃料電池用冷却液組成物を提供することを目的とするものである。
発明の開示
以下、本発明の燃料電池用冷却液組成物（以下、単に組成物という）をさらに詳しく説明する。本発明の組成物は基剤と防錆添加剤とを含有している。基剤としては、低導電率であって、不凍性を有するものが望ましい。具体的には水、グリコール類、アルコール類及びグリコールエーテル類の中から選ばれる１種若しくは２種以上からなるものが好ましい。
グリコール類としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ヘキシレングリコールの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなるものを挙げることができる。
アルコール類としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなるものを挙げることができる。
グリコールエーテル類としては、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなるものを挙げることができる。
本発明の防錆添加剤は、これを基剤中に添加したとき、該組成物が、燃料電池における発電力を低下させない程度の導電率（低導電率）に維持されるようになっている。具体的には、該防錆添加剤を基剤中に添加したとき、組成物の導電率を１０μＳ／ｃｍ以下に維持する。またこの防錆添加剤は、長期に亘って使用した場合でも、長期の使用による組成物の導電率の変動を、０乃至１０μＳ／ｃｍの範囲内に維持する。
この防錆添加剤は、基剤の酸化を抑制して、冷却液組成物の導電率の上昇を防止する物質、又は冷却システム内に溶出するイオンを封鎖して、前記冷却液組成物の導電率の上昇を防止する物質である。
基剤の酸化を抑制して、導電率の上昇を防止する物質としては、例えばフェノールスルホン酸、クロロフェノール、ニトロフェノール、ブロモフェノール、アミノフェノール、ジヒドロキシベンゼン、オキシン、ヒドロキシアセトフェノン、メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、４，４−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレンビス−（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなるフェノール化合物を挙げることができる。
イオンを封鎖して、導電率の上昇を防止する物質としては、炭化水素カルボニル化合物、アミド化合物、イミド化合物、及びジアゾール化合物のいずれかを挙げることができる。
炭化水素カルボニル化合物としては、例えば２，４−ペンタンジオン、３−メチル−２，４−ペンタンジオン、３−エチル−２，４−ペンタンジオン、３−プロピル−２，４−ペンタンジオン、３−ｎ−ブチル−２，４−ペンタンジオン、２，３−ヘプタンジオン、２，５−ヘキサンジオン、フタルアルデヒド、ベンズアルデヒド、ジヒドロキシベンズアルデヒド、ペンタノン、２−アセチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘキサンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオンの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなるものを挙げることができる。
アミド化合物としては、例えばベンズアミド、メチルベンズアミド、ニコチン酸アミド、ピコリン酸アミド、アントラニルアミド、コハク酸アミド、シュウ酸ジアミド、アセトアミド、２−ピロリドン、カプロラクタムの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなるものを挙げることができる。
イミド化合物としては、例えばコハク酸イミド、フタル酸イミド、マレイン酸イミド、グルタル酸イミド、１，８−ナフタルイミド、アロキサン、プルプル酸の中から選ばれる１種若しくは２種以上からなるものを挙げることができる。
ジアゾール化合物としては、例えばイミダゾリン、１，３−ジアゾール、メルカプトイミダゾリン、メルカプトイミダゾール、ベンズイミダゾール、メルカプトベンズイミダゾール、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾール、イミダゾール−４，５−ジカルボン酸、１，２−ジアゾール、メチルピラゾールの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなるものを挙げることができる。
防錆添加剤の含有量としては、基剤に対し、０．００１乃至１０．０重量％の範囲とするのが望ましい。上記範囲よりも防錆添加剤の含有量が少ない場合には、充分な防錆性を得ることができず、上記範囲よりも防錆添加剤の含有量が多い場合には、増えた分だけの効果が得られず、不経済となる。
なお、本発明の組成物には、前記の成分以外に例えば消泡剤、着色剤等を含有させても良いし、他の従来公知の防錆添加剤である、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、硫酸塩、硝酸塩及び安息香酸塩などを該組成物の低導電率を阻害しない範囲で併用しても良い。
実施例
以下、本発明の組成物を実施例に従いさらに詳しく説明する。下記表１には、この組成物の好ましい実施例として例１〜例６を示すとともに、比較として従来技術であるイオン交換水のみ（比較例１）、イオン交換水を基剤とし、これに不凍性を持たせる目的でエチレングリコールを加えたもの（比較例２）、比較例２に公知の防錆添加剤として、トリエタノールアミンを添加したもの（比較例３）を挙げた。

Figure 2003094271
上記表１に示す実施例１乃至実施例６、並びに比較例１乃至比較例３の各サンプルについて、導電率、凍結温度、及び金属腐食試験を行った。その結果を表２に示す。尚、金属腐食試験は、ＪＩＳ Ｋ ２２３４ ７．８の規定に基づいて行い、この試験に供する金属には、アルミ系材料への防錆性及び長期使用を考慮し、試験片はアルミニウム鋳物（ＡＣ−２Ａ）のみを浸漬し、８８℃に加熱し、空気吹き込みの中、１０００時間実施した。
Figure 2003094271
表２から、実施例１乃至６並びに比較例１乃至３の組成物は、いずれも初期の導電率は５μＳ／ｃｍ以下と低導電率を示しているが、１０００時間の金属腐食試験後の導電率を見てみると、比較例１乃至３の組成物は、いずれも導電率が上昇し、比較例１が２５．５、比較例２が３７．８となり、比較例３に至っては７８．５と大幅に導電率が上昇している。これに対し、実施例１乃至６の組成物は、１．０乃至９．６の範囲に留まっていて低導電率が維持されていることが確認された。
また、アルミ鋳物の質量変化（ｍｇ／ｃｍ２）については、比較例１乃至３が、−０．１８、−０．１５、−０．５４と大きな質量変化を示しているのに対し、実施例１乃至６は、−０．０２乃至＋０．０２の範囲と小さく、比較例のものに比べてアルミへの防食性が優れていることが確認された。また、凍結温度については、実施例１乃至６のいずれもが氷点以下であった。
発明の効果
本発明の組成物は、基剤と、前記冷却液組成物の導電率を低導電率に維持する防錆添加剤とを含有しており、前記防錆添加剤が、基剤の酸化を抑制して、又は冷却システム内に溶出するイオンを封鎖して、前記冷却液組成物の導電率の上昇を防止する物質であることから、長期に亘って当該冷却液組成物を低導電率に維持すると共に、不凍性、防錆性に優れる。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coolant composition used for cooling a fuel cell, particularly an automobile fuel cell, and more particularly, to maintain the coolant composition at a low conductivity and antifreeze for a long period of time. The present invention relates to a fuel cell coolant composition having excellent antirust properties.
BACKGROUND ART A fuel cell is generally configured as a stack having a structure in which a large number of single cells as power generation units are stacked. Since heat is generated from the stack during power generation, a cooling plate is inserted every several cells to cool the stack.
A coolant passage is formed inside the cooling plate, and the stack is cooled by the flow of the coolant through the passage.
In this way, the coolant of the fuel cell circulates in the stack that is generating power to cool the stack, so if the electrical conductivity of the coolant is high, the electricity generated in the stack will move to the coolant side. It flows and loses electricity, and the power generation in the fuel cell is reduced.
Therefore, pure water having low electrical conductivity, in other words, high electrical insulation, has been used as a conventional fuel cell coolant.
However, in the case of an intermittent operation type fuel cell such as a fuel cell for an automobile, for example, the coolant is lowered to the ambient temperature when it is not operated. In particular, when there is a possibility of use below freezing point, there is a possibility that the battery performance of the fuel cell is impaired, such as freezing in pure water and damage to the cooling plate due to volume expansion of the coolant.
In consideration of a cooling system such as an automobile fuel cell, it is predicted that an aluminum-based material is used for a cooling plate, a heat exchanger, and the like from the viewpoint of weight reduction. Aluminum-based materials are poor in rust prevention properties and are susceptible to corrosion. If corrosion occurs, the electrical conductivity will increase.
Under such circumstances, low conductivity, antifreeze, and rust prevention are required for the coolant of a fuel cell, particularly an automobile fuel cell.
As a result of intensive studies on the coolant composition for fuel cells that can meet the above requirements, the present inventors have completed the present invention.
That is, an object of the present invention is to provide a fuel cell coolant composition that maintains the coolant composition at a low conductivity over a long period of time and is excellent in antifreeze and rust prevention properties. .
DISCLOSURE OF THE INVENTION Hereinafter, the fuel cell coolant composition (hereinafter simply referred to as the composition) of the present invention will be described in more detail. The composition of the present invention contains a base and an antirust additive. As the base material, a material having low electrical conductivity and having antifreezing properties is desirable. Specifically, those composed of one or more selected from water, glycols, alcohols and glycol ethers are preferred.
Examples of glycols include one selected from ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, and hexylene glycol, or The thing which consists of 2 or more types can be mentioned.
Examples of alcohols include one or more selected from methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, and octanol.
Examples of glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether. Examples thereof include one or more selected from ethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, and tetraethylene glycol monobutyl ether.
When the rust preventive additive of the present invention is added to the base, the composition is maintained at a conductivity (low conductivity) that does not decrease the power generation in the fuel cell. . Specifically, when the rust preventive additive is added to the base, the electrical conductivity of the composition is maintained at 10 μS / cm or less. Moreover, even when this anticorrosive additive is used over a long period of time, the fluctuation of the electrical conductivity of the composition due to long-term use is maintained within the range of 0 to 10 μS / cm.
This rust preventive additive suppresses the oxidation of the base and prevents the increase in the conductivity of the coolant composition, or blocks ions that elute in the cooling system, thereby preventing the conductivity of the coolant composition. It is a substance that prevents the rate from rising.
Examples of substances that suppress the oxidation of the base and prevent an increase in conductivity include phenolsulfonic acid, chlorophenol, nitrophenol, bromophenol, aminophenol, dihydroxybenzene, oxine, hydroxyacetophenone, methoxyphenol, 2, 6-di-tert-butyl-p-cresol, tert-butyl-4-methoxyphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, 4,4-butylidenebis- (3-methyl-6-tert -Butylphenol), 2,2-methylenebis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), phenol compounds composed of one or more selected from 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) propane be able to.
Examples of the substance that blocks ions and prevents the increase in conductivity include hydrocarbon carbonyl compounds, amide compounds, imide compounds, and diazole compounds.
Examples of the hydrocarbon carbonyl compound include 2,4-pentanedione, 3-methyl-2,4-pentanedione, 3-ethyl-2,4-pentanedione, 3-propyl-2,4-pentanedione, 3- n-butyl-2,4-pentanedione, 2,3-heptanedione, 2,5-hexanedione, phthalaldehyde, benzaldehyde, dihydroxybenzaldehyde, pentanone, 2-acetylcyclopentanone, cyclohexanone, cyclohexanedione, 2,2 , 6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione, or one or more selected from the group consisting of 2,6-heptanedione.
Examples of the amide compound include one or more selected from benzamide, methylbenzamide, nicotinic acid amide, picolinic acid amide, anthranilamide, succinic acid amide, oxalic acid diamide, acetamide, 2-pyrrolidone, and caprolactam. Things can be mentioned.
Examples of the imide compound include those composed of one or more selected from succinimide, phthalic imide, maleic imide, glutaric imide, 1,8-naphthalimide, alloxan, and purpuric acid. Can do.
Examples of the diazole compound include imidazoline, 1,3-diazole, mercaptoimidazoline, mercaptoimidazole, benzimidazole, mercaptobenzimidazole, methylimidazole, dimethylimidazole, imidazole-4,5-dicarboxylic acid, 1,2-diazole, methylpyrazole. The thing which consists of 1 type, or 2 or more types chosen from among these can be mentioned.
The content of the rust preventive additive is preferably in the range of 0.001 to 10.0% by weight with respect to the base. When the content of the rust preventive additive is less than the above range, sufficient rust preventive properties cannot be obtained, and when the content of the rust preventive additive is larger than the above range, only the increased amount is obtained. The effect of is not obtained, it becomes uneconomical.
In addition to the above-mentioned components, the composition of the present invention may contain, for example, an antifoaming agent, a coloring agent, etc., and other conventionally known rust preventive additives, molybdate and tungstate. , Sulfates, nitrates, benzoates and the like may be used in combination as long as the low conductivity of the composition is not impaired.
EXAMPLES Hereinafter, the composition of the present invention will be described in more detail with reference to examples. Table 1 below shows Examples 1 to 6 as preferred examples of the composition, and as a comparison, only conventional ion exchange water (Comparative Example 1) is based on ion exchange water. The thing which added ethylene glycol for the purpose of giving freezing property (comparative example 2) and the thing which added triethanolamine as a well-known antirust additive in the comparative example 2 (comparative example 3) were mentioned.
Figure 2003094271
The samples of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 shown in Table 1 were subjected to electrical conductivity, freezing temperature, and metal corrosion test. The results are shown in Table 2. The metal corrosion test is performed based on the provisions of JIS K 2234 7.8. The metal used for this test is made of an aluminum casting (AC -2A) was immersed, heated to 88 ° C., and carried out for 1000 hours in air blowing.
Figure 2003094271
Table 2 shows that the compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 all have low initial conductivity of 5 μS / cm or less, but the conductivity after 1000 hours of metal corrosion test. In terms of the ratio, the compositions of Comparative Examples 1 to 3 all have increased electrical conductivity, 25.5 for Comparative Example 1 and 37.8 for Comparative Example 2, and 78. The conductivity is significantly increased to 5. On the other hand, it was confirmed that the compositions of Examples 1 to 6 remained in the range of 1.0 to 9.6 and the low conductivity was maintained.
Moreover, about mass change (mg / cm < 2 >) of aluminum casting, although Comparative Examples 1 thru | or 3 showed large mass change with -0.18, -0.15, -0.54, it implemented. Examples 1 to 6 were as small as -0.02 to +0.02 and it was confirmed that the corrosion resistance to aluminum was superior to that of the comparative example. As for the freezing temperature, all of Examples 1 to 6 were below the freezing point.
Effect of the Invention The composition of the present invention contains a base and a rust preventive additive that maintains the conductivity of the coolant composition at a low conductivity. Since it is a substance that suppresses oxidation or blocks ions that elute into the cooling system and prevents an increase in the conductivity of the coolant composition, the coolant composition is kept low in conductivity over a long period of time. It is excellent in antifreeze and rust prevention.

Claims (14)

燃料電池を冷却する冷却液組成物であって、基剤と、前記冷却液組成物の導電率を低導電率に維持する防錆添加剤とを含有しており、
前記防錆添加剤が、基剤の酸化を抑制して、又は冷却システム内に溶出するイオンを封鎖して、前記冷却液組成物の導電率の上昇を防止する物質であることを特徴とする燃料電池用冷却液組成物。A coolant composition for cooling the fuel cell, comprising a base and a rust preventive additive for maintaining the conductivity of the coolant composition at a low conductivity,
The rust preventive additive is a substance that suppresses the oxidation of the base or blocks ions that elute into the cooling system to prevent an increase in conductivity of the coolant composition. A fuel cell coolant composition. 前記基剤が、水、グリコール類、アルコール類及びグリコールエーテル類の中から選ばれる１種若しくは２種以上からなることを特徴とする請求項１記載の燃料電池用冷却液組成物。2. The fuel cell coolant composition according to claim 1, wherein the base comprises one or more selected from water, glycols, alcohols and glycol ethers. 前記グリコール類が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ヘキシレングリコールの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなることを特徴とする請求項２記載の燃料電池用冷却液組成物。The glycol is one or two selected from ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, and hexylene glycol. The coolant composition for fuel cells according to claim 2, comprising at least seeds. 前記アルコール類が、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなることを特徴とする請求項２記載の燃料電池用冷却液組成物。3. The fuel cell coolant composition according to claim 2, wherein the alcohol is one or more selected from methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, and octanol. object. 前記グリコールエーテル類が、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなることを特徴とする請求項２記載の燃料電池用冷却液組成物。The glycol ethers are ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl. 3. The fuel cell coolant according to claim 2, comprising one or more selected from ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, and tetraethylene glycol monobutyl ether. Composition. 前記防錆添加剤は、組成物の導電率を１０μＳ／ｃｍ以下に維持することを特徴とする請求項１記載の燃料電池用冷却液組成物。2. The fuel cell coolant composition according to claim 1, wherein the rust preventive additive maintains the electrical conductivity of the composition at 10 [mu] S / cm or less. 前記防錆添加剤は、長期の使用による組成物の導電率の変動を、０乃至１０μＳ／ｃｍの範囲内に維持することを特徴とする請求項１記載の燃料電池用冷却液組成物。2. The fuel cell coolant composition according to claim 1, wherein the rust preventive additive maintains a variation in conductivity of the composition in a range of 0 to 10 μS / cm due to long-term use. 前記基剤の酸化を抑制して、導電率の上昇を防止する物質が、フェノール化合物であることを特徴とする請求項１、６、及び７のいずれかに記載の燃料電池用冷却液組成物。8. The coolant composition for a fuel cell according to claim 1, wherein the substance that suppresses oxidation of the base and prevents an increase in conductivity is a phenol compound. . 前記フェノール化合物が、フェノールスルホン酸、クロロフェノール、ニトロフェノール、ブロモフェノール、アミノフェノール、ジヒドロキシベンゼン、オキシン、ヒドロキシアセトフェノン、メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ｔｅｒｔ−ブチル−４−メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノール、４，４−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２−メチレンビス−（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなることを特徴とする請求項８記載の燃料電池用冷却液組成物。The phenol compound is phenolsulfonic acid, chlorophenol, nitrophenol, bromophenol, aminophenol, dihydroxybenzene, oxine, hydroxyacetophenone, methoxyphenol, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, tert-butyl- 4-methoxyphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, 4,4-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2-methylenebis- (4-methyl-6) 9. The coolant composition for a fuel cell according to claim 8, comprising one or more selected from -tert-butylphenol) and 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) propane. 前記イオンを封鎖して、導電率の上昇を防止する物質が、炭化水素カルボニル化合物、アミド化合物、イミド化合物、及びジアゾール化合物のいずれかであることを特徴とする請求項１、６及び７のいずれかに記載の燃料電池用冷却液組成物。8. The substance according to claim 1, wherein the substance that sequesters the ions and prevents the increase in conductivity is any one of a hydrocarbon carbonyl compound, an amide compound, an imide compound, and a diazole compound. A coolant composition for a fuel cell according to claim 1. 前記炭化水素カルボニル化合物が、２，４−ペンタンジオン、３−メチル−２，４−ペンタンジオン、３−エチル−２，４−ペンタンジオン、３−プロピル−２，４−ペンタンジオン、３−ｎ−ブチル−２，４−ペンタンジオン、２，３−ヘプタンジオン、２，５−ヘキサンジオン、フタルアルデヒド、ベンズアルデヒド、ジヒドロキシベンズアルデヒド、ペンタノン、２−アセチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘキサンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオンの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなることを特徴とする請求項１０記載の燃料電池用冷却液組成物。The hydrocarbon carbonyl compound is 2,4-pentanedione, 3-methyl-2,4-pentanedione, 3-ethyl-2,4-pentanedione, 3-propyl-2,4-pentanedione, 3-n. -Butyl-2,4-pentanedione, 2,3-heptanedione, 2,5-hexanedione, phthalaldehyde, benzaldehyde, dihydroxybenzaldehyde, pentanone, 2-acetylcyclopentanone, cyclohexanone, cyclohexanedione, 2,2, 11. The fuel cell coolant composition according to claim 10, comprising one or more selected from 6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione. 11. 前記アミド化合物が、ベンズアミド、メチルベンズアミド、ニコチン酸アミド、ピコリン酸アミド、アントラニルアミド、コハク酸アミド、シュウ酸ジアミド、アセトアミド、２−ピロリドン、カプロラクタムの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなることを特徴とする請求項１０記載の燃料電池用冷却液組成物。The amide compound is composed of one or more selected from benzamide, methylbenzamide, nicotinic acid amide, picolinic acid amide, anthranilamide, succinic acid amide, oxalic acid diamide, acetamide, 2-pyrrolidone and caprolactam. The coolant composition for a fuel cell according to claim 10. 前記イミド化合物が、コハク酸イミド、フタル酸イミド、マレイン酸イミド、グルタル酸イミド、１，８−ナフタルイミド、アロキサン、プルプル酸の中から選ばれる１種若しくは２種以上からなることを特徴とする請求項１０記載の燃料電池用冷却液組成物。The imide compound is composed of one or more selected from succinimide, phthalic imide, maleic imide, glutaric imide, 1,8-naphthalimide, alloxan, and purpuric acid. The coolant composition for fuel cells according to claim 10. 前記ジアゾール化合物が、イミダゾリン、１，３−ジアゾール、メルカプトイミダゾリン、メルカプトイミダゾール、ベンズイミダゾール、メルカプトベンズイミダゾール、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾール、イミダゾール−４，５−ジカルボン酸、１，２−ジアゾール、メチルピラゾールの中から選ばれる１種若しくは２種以上からなることを特徴とする請求項１０記載の燃料電池用冷却液組成物。The diazole compound is imidazoline, 1,3-diazole, mercaptoimidazoline, mercaptoimidazole, benzimidazole, mercaptobenzimidazole, methylimidazole, dimethylimidazole, imidazole-4,5-dicarboxylic acid, 1,2-diazole, methylpyrazole. The fuel cell coolant composition according to claim 10, comprising one or more selected from among them.
JP2004502391A 2002-05-02 2002-05-02 Coolant composition for fuel cell Pending JPWO2003094271A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2002/004413 WO2003094271A1 (en) 2002-05-02 2002-05-02 Cooling liquid composition for fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2003094271A1 true JPWO2003094271A1 (en) 2005-09-08

Family

ID=29287950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004502391A Pending JPWO2003094271A1 (en) 2002-05-02 2002-05-02 Coolant composition for fuel cell

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1501140A4 (en)
JP (1) JPWO2003094271A1 (en)
CN (1) CN1291515C (en)
AU (1) AU2002255302A1 (en)
WO (1) WO2003094271A1 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4136591B2 (en) * 2002-10-23 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 Cooling liquid, cooling liquid sealing method and cooling system
AU2003248060A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-28 Shishiai-Kabushikigaisha Cooling fluid composition for fuel battery
EP1739775B1 (en) * 2004-03-24 2011-11-02 Shishiai-Kabushikigaisha Cooling fluid composition for fuel cell
JP4785734B2 (en) * 2004-03-30 2011-10-05 シーシーアイ株式会社 Heat medium composition
EP1855340B1 (en) * 2005-03-02 2011-09-07 Shishiai-Kabushikigaisha Coolant composition for fuel cell
JP2006278199A (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Cci Corp Cooling liquid composition for fuel cell
JP4981263B2 (en) * 2005-03-30 2012-07-18 シーシーアイ株式会社 Coolant composition for fuel cell
JP5713614B2 (en) 2010-09-14 2015-05-07 スズキ株式会社 Fuel cell system and fuel cell vehicle
KR101420746B1 (en) * 2011-09-23 2014-07-21 극동제연공업 주식회사 Cooling Liquid Composition for Fuel-Cell Comprising Hydroquinone or Quinoline
CN109148915A (en) * 2017-06-28 2019-01-04 中国石油化工股份有限公司 A kind of fuel cell coolant liquid and its application
CN108102616B (en) * 2017-12-22 2020-06-26 扬州中德汽车零部件有限公司 Low-conductivity ultra-long-efficiency anti-freezing cooling liquid for organic fuel cell and preparation method thereof
CA3118615A1 (en) * 2018-11-06 2020-05-14 Basf Se New antifreeze agents and coolants for fuel cells, storage batteries and batteries
CN111218259B (en) * 2018-11-27 2021-05-11 北京蓝星清洗有限公司 New energy automobile power battery cooling liquid and preparation method thereof
CN109762642B (en) * 2018-12-29 2021-12-07 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 Low-conductivity cooling liquid and preparation method thereof
CN110055039A (en) * 2019-05-28 2019-07-26 上海大学 A kind of high temperature corrosion-resisting fuel battery engines anti-icing fluid and preparation method thereof
JP7192714B2 (en) * 2019-08-26 2022-12-20 トヨタ自動車株式会社 Coolant composition and cooling system
CN111748324A (en) * 2020-07-08 2020-10-09 萱柯氢能科技(北京)有限公司 Antifreeze fluid for metal bipolar plate fuel cell, preparation method and application
CN113652210B (en) * 2021-06-28 2024-04-02 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 Low-conductivity long-acting cooling liquid and preparation method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2002523A (en) * 1932-07-23 1935-05-28 Standard Oil Dev Co Process of preventing corrosion
US2071482A (en) * 1934-01-31 1937-02-23 Standard Oil Dev Co Antifreeze
US2197774A (en) * 1938-02-09 1940-04-23 Carbide & Carbon Chem Corp Noncorrosive antifreeze liquid
US3931031A (en) * 1973-08-16 1976-01-06 Caw Industries, Inc. Surface active compositions
JP4842420B2 (en) * 1999-09-28 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 Cooling liquid, cooling liquid sealing method and cooling system

Also Published As

Publication number Publication date
EP1501140A1 (en) 2005-01-26
AU2002255302A1 (en) 2003-11-17
CN1291515C (en) 2006-12-20
CN1625816A (en) 2005-06-08
WO2003094271A1 (en) 2003-11-13
EP1501140A4 (en) 2010-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2003094271A1 (en) Coolant composition for fuel cell
TW574356B (en) Coolant concentrate composition for coolant systems where low electrical conductivity required
JP4842420B2 (en) Cooling liquid, cooling liquid sealing method and cooling system
JP4478449B2 (en) Refrigerant for cooling system in fuel cell drive, containing azole derivative
AU2002346913A1 (en) Corrosion inhibiting compositions and methods for fuel cell coolant systems
KR101021207B1 (en) Coolant based on azole derivatives containing 1,3-propanediol for fuel cell cooling systems
US20050109979A1 (en) Coolant composition for fuel cell
US20050244692A1 (en) Fuel cell coolant composition
JP4512946B2 (en) Coolant composition for fuel cell
JP7111588B2 (en) coolant composition
JP4785734B2 (en) Heat medium composition
JP2008059990A (en) Cooling liquid composition for fuel cell
WO2005105948A1 (en) Heating medium composition
KR102036518B1 (en) Heating Medium Composition for Solar Heat With Long Life
JP5027656B2 (en) Coolant composition for fuel cell
US20230357621A1 (en) Coolant composition for electric vehicles
JPWO2005091412A1 (en) Coolant composition for fuel cell
JP2008106303A (en) Cooling liquid composition

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081016

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20081016

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081118